¿QUÉ ES?
La robótica es la rama de la ingeniería mecatrónica, ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica y ciencias de la computación que se ocupa del diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots.
La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control y la física. Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables, la animatrónica y las máquinas de estados.
El término robot se popularizó con el éxito de la obra R.U.R. (Robots Universales Rossum), escrita por Karel Čapek en 1920. En la traducción al inglés de dicha obra, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados o trabajador, fue traducida al inglés como robot.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA:
El inicio de la robótica puede fijarse en la industria textil del siglo XVIII, cuando Joseph Jacquard inventa en 1801 una máquina textil programable mediante tarjetas perforadas.
La revolución industrial impulsó el desarrollo de estos agentes mecánicos, entre los cuales se destacaron el torno mecánico motorizado de Babbitt (1892) y el mecanismo programable para pintar con spray de Pollard y Roselund (1939). Además de esto durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots.
Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII. Esencialmente se trataba de robots mecánicos diseñados para un propósito específico: la diversión. En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos. Una serie de levas se utilizaban como ‘ el programa ‘ para el dispositivo en el proceso de escribir y dibujar. Estas creaciones mecánicas de forma humana deben considerarse como inversiones aisladas que reflejan el genio de hombres que se anticiparon a su época.
La palabra robot se empleó por primera vez en 1920 en una obra de teatro llamada “R.U.R.” o “Los Robots Universales de Rossum” escrita por el dramaturgo checo Karel Capek. La trama era sencilla: el hombre fabrica un robot luego el robot mata al hombre.
Muchas películas han seguido mostrando a los robots como máquinas dañinas y amenazadoras. La palabra checa ‘Robota’ significa servidumbre o trabajador forzado, y cuando se tradujo al ingles se convirtió en el término robot.
Entre los escritores de ciencia ficción, Isaac Asimov contribuyó con varias narraciones relativas a robots, comenzó en 1939, a él se atribuye el acuñamiento del término Robótica.
La imagen de robot que aparece en su obra es el de una máquina bien diseñada y con una seguridad garantizada que actúa de acuerdo con los tres principios.
La investigación en inteligencia artificial desarrolló maneras de emular el procesamiento de información humana con computadoras electrónicas e inventó una variedad de mecanismos para probar sus teorías.
Las primeras patentes aparecieron en 1946 con los muy primitivos robots para traslado de maquinaria de Devol. También en ese año aparecen las primeras computadoras: J. Presper Eckert y John Maulchy construyeron el ENAC en la Universidad de Pensilvania y la primera máquina digital de propósito general se desarrolla en el MIT.
En 1954, Devol diseña el primer robot programable y acuña el termino “autómata universal”, que posteriormente recorta a Unimation. Así llamaría Engleberger a la primera compañía de robótica.
La comercialización de robots comenzaría en 1959, con el primer modelo de la Planet Corporation que estaba controlado por interruptores de fin de carrera..
En 1964 se abren laboratorios de investigación en inteligencia artificial en el MIT, el SRI (Stanford Research Institute) y en la universidad de Edimburgo. Poco después los japoneses que anteriormente importaban su tecnología robótica, se sitúan como pioneros del mercado.
Otros desarrollos Importantes en la historia de la robótica fueron:
En 1960 se introdujo el primer robot “Unimate”, basada en la transferencia de artículos. programada de Devol. Utilizan los principios de control numérico para el control de manipulador y era un robot de transmisión hidráulica.
En 1961 Un robot Unimate se instaló en la Ford Motors Company para atender una máquina de fundición de troquel.
En 1966 Trallfa, una firma noruega, construyó e instaló un robot de pintura por pulverización.
En 1971 El “Standford Arm”, un pequeño brazo de robot de accionamiento eléctrico, se desarrolló en la Standford University.
En 1973 Se desarrolló en SRI el primer lenguaje de programación de robots del tipo de computadora para la investigación con la denominación WAVE. Fue seguido por el lenguaje AL en 1974. Los dos lenguajes se desarrollaron posteriormente en el lenguaje VAL comercial para Unimation por Víctor Scheinman y Bruce Simano.
En 1978 Se introdujo el robot PUMA (Programmable Universal Machine for Assambly) para tareas de montaje por Unimation, basándose en diseños obtenidos en un estudio de la General Motors.
En 1980 Un sistema robótico de captación de recipientes fue objeto de demostración en la Universidad de Rhode Island.
LAS LEYES DE LA ROBÓTICA:
En la ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (líneas de código del programa que regula el cumplimiento de las leyes guardado en la memoria principal del mismo). Aparecidas por primera vez en el relato Runaround (1942), establecen lo siguiente:
Un robot no hará daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entrasen en conflicto con la 1ª Ley.
Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la 1ª o la 2ª Ley.
La ley cero
Uno puede llegar a encariñarse con los robots de Asimov, el cual nos muestra en sus historias robots cada vez más "humanos". En "El hombre bicentenario", Asimov nos narra la historia de Andrew Martín, nacido robot, y que lucha durante toda su vida (como "Uno") para ser reconocido como un ser humano. Están también R. Daneel Olivaw y R. Giskard Reventlov, que tienen un papel fundamental en la segunda expansión de los seres humanos y la consiguiente fundación del imperio galáctico. Siendo los robots más complejos jamás creados, fueron capaces de desarrollar la ley cero de la robótica ("Zeroth law", en inglés) como corolario filosófico de la primera:
Un robot no hará daño a la Humanidad o, por inacción, permitir que la Humanidad sufra daño.
R. Giskard murió en Robots e Imperio, tras verse obligado a dañar a un ser humano en virtud de la ley cero. El problema fundamental con esta ley es definir "Humanidad", así como determinar qué supone un "daño" para la Humanidad. R. Daneel logró asimilarla gracias al sacrificio de Giskard, convirtiéndose desde entonces en el protector en la sombra de la Humanidad. Daneel, bajo distintas identidades, se convierte en uno de los personajes más importantes del ciclo de Trántor (formado por los cuentos y novelas de robots, las novelas del imperio, y la saga de las fundaciones: 17 libros) siendo además un elemento clave en su continuidad.
CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:
Según su cronología
La que a continuación se presenta es la clasificación más común:
1ª Generación.
Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.
2ª Generación.
Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.
3ª Generación.
Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.
4ª Generación.
Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.
Según su arquitectura
La arquitectura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede ser metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales (cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poliarticulados, móviles, androides, zoomórficos e híbridos.
1. Poliarticulados :
Es un grupo están los Robots de muy diversa forma y configuración cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas y con un número limitado de grados de libertad. En este grupo se encuentran los manipuladores, los Robots industriales, los Robots cartesianos y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.
2. Móviles
Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores. Estos Robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoeléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.
3. Androides
Son Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemática del ser humano. Actualmente los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación. Uno de los aspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultáneamente el equilibrio del Robot.
4. Zoomórficos
Los Robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a los androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots zoomórficos no caminadores está muy poco evolucionado. Los experimentados efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. Los Robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numeroso y están siendo experimentados en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteando o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.
5. Híbridos
corresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, es al mismo tiempo uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos.
ASPECTOS DE LA ROBÓTICA:
Positivos:
La robotica le facilita al hombre su vida.
Sirve para que el hombre evolucione su manera de pensar.
Sirve para aprender que somos unico e incomparables.
Con ella podemos indagar en el cuerpo humano sin necesidad de lastimar a nadie.
La robotica nos hace creacionistas e inventores de un nuevo ser.
Nos permite crear una creatura a nuestra imagen y semejanza
Y asi podriamos seguir durante todo el blogger ,pero solo les di las mas importantes.
Negativos:
La robotica puede llegar al punto de volverse adictiva ya que es tan perfecto.
Podria destruir a la humanidad ya que a nuestro concepto se podria apartar de sus leyes y revelarse contra el hombre.
Al llegar a pensar los robots, no los podriamos detener es un error del hombre el creer que se someteran a nosotros sabiendo que llegaran a ser superiores a nosotros.
le impide al hombre pensar y terminamos sometiendonos a la vagancia la peresa y el no hacer nada , sabiendo que los robots lo hacen todo.
Seria un fin ternativo para la humanidad "EL CONSUMISMO"
CARACTERÍSTICAS DE LOS ROBOTS Y LA ROBÓTICA:
- La precisión que tienen a la hora de realizar una acción o movimiento.
- La capacidad de carga, en kilogramos que el robot puede manejar.
- El grado de libertad que tienen con sus movimientos.
- El sistema de coordenadas que especifica a que direcciones se realizaran sus movimientos y posiciones. Estas pueden ser coordenadas cartesianas (x,y,z), cilíndricas, al igual que polares.
- La programación de cada robot o el poder de aprendizaje que cada uno tiene.
- Robótica de Servicio: Es la parte de la Ingenieria que se centra en el diseño y construcción de máquinas capaces de proporcionar servicios directamente a los miembros que forman sociedad.
- Robótica Inteligente: Son robots capaces de desarrollar tareas que, desarrolladas en un ser humano, requieren el uso de su capacidad de razonamiento.
- Robótica Humanoide: Es la parte de la ingeniería que se dedica al desarrollo de sistemas robotizados para imitar determinadas peculiaridades del ser humano.
- ROBOTS SOFTWARE: Es la parte de la Ingeniería del Software que se encarga de desarrollar programas capaces de explorar documentos en busca de determinados contenidos. Existen diversos servicios en Internet dedicados a esta parcela de la robótica.
- Grados de Libertad: es el número de parámetros que es preciso conocer para determinar la posición del robot, es decir, los movimientos básicos independientes que posicionan a los elementos del robot en el espacio. En los robots industriales se consideran 6º de libertad: tres de ellos para definir la posición en el espacio y los otros tres para orientar la herramienta.
- Precisión: en la continua repetición del posicionamiento de la mano de sujeción de un robot industrial se establece un mínimo de precisión aceptable de 0,3mm, aunque es factible alcanzar precisiones de 0,05mm.
- Capacidad de carga: es el peso en Kilogramos (generalmente) que el robot puede manipular. Si son pesos muy elevados se utilizarán mecanismos hidráulicos.
- Sistemas de coordenadas para los movimientos del robot: son los movimientos y posiciones que se pueden especificar en coordenadas cartesianas, cilíndricas y polares.
APLICACIONES DE LA ROBÓTICA:
La noción de robótica implica una cierta idea preconcebida de una estructura mecánica universal capaz de adaptarse, como el hombre, a muy diversos tipos de acciones, destacando en mayor o menor grado, las características de movilidad, programación, autonomía y multifuncionalidad.
Sin embargo, en la actualidad abarca una amplia gama de dispositivos con muy diversos trazos físicos y funcionales asociados a su particular estructura mecánica, a sus características operativas y al campo de aplicación para el cual han sido diseñados. Es importante destacar que todos estos factores están íntimamente relacionados, de tal forma que la configuración y el comportamiento de un robot condicionan su adecuación para un campo determinado de aplicaciones y viceversa, a pesar de la versatibilidad inherente al propio concepto de robot.
Los robots se clasifican según su campo de aplicación en robots industriales y robots de servicios. Van desde robots tortugas en los salones de clases, robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos teleoperadores en el transbordador espacial, lo que evidencia que son utilizados en una diversidad de campos.
Campos de aplicación de la robótica:
Industria
· Trabajos en Fundición
· Aplicación de Transferencia de Material
· Paletización
· Carga y Descarga de Máquinas
· Operaciones de Procesamiento
· Otras Operaciones de Proceso
· Montaje
· Control de Calidad
· Manipulación en Salas Blancas
Robots de Servicio
· Laboratorios
· Industria Nuclear
· Agricultura
· Vehículos Submarinos
· Educación
· Construcción
· Medicina
· Ciencia Ficción
